(57)【要約】【課題】  停止線の誤検出を抑制して精度よく停止線の検出が行える停止線検出装置を提供すること。【解決手段】  道路を撮影した画像に基づいて道路に引かれた停止線を検出する停止線検出装置１であって、道路の横断歩道を検出し、横断歩道を含まないように停止線を検出すべき停止線検出領域を設定し、その停止線検出領域において停止線の検出を行う。これにより、横断歩道を構成する線を停止線と誤検出することが防止でき、停止線の検出精度の向上が図れる。【選択図】図１
2007066003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を撮影した画像に基づいて前記道路に引かれた停止線を検出する停止線検出装置において、
前記道路の横断歩道を検出する横断歩道検出手段と、
前記横断歩道を含まないように前記停止線を検出すべき停止線検出領域を設定する検出領域設定手段と、
前記停止線検出領域において停止線の検出を行う停止線検出手段と、
を備えた停止線検出装置。
【請求項２】
前記検出領域設定手段は、前記横断歩道の手前側に前記停止線検出領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の停止線検出装置。
【請求項３】
前記停止線検出手段は、水平エッジの連続性及びその太さに基づいて前記停止線を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の停止線検出装置。
【請求項４】
前記横断歩道検出手段は、垂直エッジの垂直位置における度数ヒストグラムに基づいて前記横断歩道を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の停止線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路に引かれた停止線を検出する停止線検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路に引かれた停止線を検出する装置としては、特開２００２−１９０１００号公報に記載されるように、自車両の前方を撮影した画像に基づいて停止線を検出する装置が知られている。この装置は、自車両の前を走行する前方車両の手前に停止線検出領域を設定し、その停止線検出領域内で所定割合以上の長さの白線を停止線として検出するものである。
【特許文献１】特開２００２−１９０１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような装置にあっては、停止線の近くに設けられた横断歩道を停止線と誤検出するおそれがある。すなわち、横断歩道を構成する白線が停止線と平行して設けられることがある。この場合、その横断歩道を構成する白線と停止線とを識別することが困難であり、横断歩道を構成する白線を停止線として誤って検出してしまう場合がある。
【０００４】
そこで本発明は、停止線の誤検出を抑制して精度よく停止線の検出が行える停止線検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明に係る停止線検出装置は、道路を撮影した画像に基づいて前記道路に引かれた停止線を検出する停止線検出装置において、前記道路の横断歩道を検出する横断歩道検出手段と、前記横断歩道を含まないように前記停止線を検出すべき停止線検出領域を設定する検出領域設定手段と、前記停止線検出領域において停止線の検出を行う停止線検出手段とを備えて構成されている。
【０００６】
この発明によれば、横断歩道を含まないように停止線検出領域を設定し、その停止線検出領域において停止線の検出を行うことにより、横断歩道を構成する線を停止線と誤検出することが防止でき、停止線の検出精度の向上が図れる。
【０００７】
また本発明に係る停止線検出装置において、前記検出領域設定手段は、前記横断歩道の手前側に前記停止線検出領域を設定することが好ましい。この発明によれば、横断歩道の手前側に停止線検出領域を設定し、検出領域を限定することにより、検出精度の向上を図りつつ、検出処理の負荷低減を図ることができる。
【０００８】
また本発明に係る停止線検出装置において、前記停止線検出手段は、水平エッジの連続性及びその太さに基づいて前記停止線を検出することが好ましい。この発明によれば、水平エッジの連続性及びその太さに基づいて停止線を検出することにより、停止線の誤認識を低減し、停止線を適切に検出することができる。
【０００９】
さらに本発明に係る停止線検出装置において、前記横断歩道検出手段は、垂直エッジの垂直位置における度数ヒストグラムに基づいて前記横断歩道を検出することが好ましい。この発明によれば、垂直エッジを多く含む横断歩道を正確かつ容易に検出することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、横断歩道を停止線として誤検出してしまうことを防止し、精度よく停止線を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態に係る停止線検出装置の構成概要図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る停止線検出装置１は、道路を撮影した画像に基づいて道路に引かれた停止線を検出する装置であり、例えば車両に搭載されて設けられる。停止線は、車両の停止位置を示すために設けられる線である。この停止線検出装置１は、走行支援システムに適用したものであり、走行支援システムの停止線検出部として機能する。走行支援システムは、車両の走行を支援するシステムであって、例えば、道路の停止線を検出し、車両から停止線までの距離を算出し、停止線で車両が止まるように適宜運転者への報知処理及び車両の制動制御を行うものである。
【００１４】
停止線検出装置１には、撮像部２が設けられている。撮像部２は、車両の周囲を撮像する撮像手段として機能するものであり、例えば車両の前方を撮影するように設置される。この撮像部２としては、例えばＣＣＤカメラ、Ｃ−ＭＯＳカメラなどが用いられる。
【００１５】
撮像部２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３に接続されている。ＥＣＵ３は、装置全体の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。ＥＣＵ３は、撮像部２から撮像画像を入力して画像処理し、道路に引かれた停止線の検出を行う画像処理機能及び停止線検出機能を備えており、画像処理部及び停止線検出部として機能する。
【００１６】
ＥＣＵ３には、ナビゲーションシステム４が接続されている。ナビゲーションシステム４は、ＥＣＵ３に対し、停止線に関する情報を入力する。これにより、停止線検出装置１は、例えば、ナビゲーションシステム４を通じて、交差点情報、赤信号情報、一時停止標識情報など停止線の表示可能性のある位置情報を取得することができる。
【００１７】
ＥＣＵ３には、報知部５が接続されている。報知部５は、車両が停止線の位置で停止できないおそれがある場合に車両の運転者にその旨を報知する報知手段として機能するものである。この報知部５としては、例えば、ランプ、液晶、ＬＥＤなど視覚を通じて報知するもの、又はブザー、スピーカなど聴覚などを通じて報知するものなどが用いられる。
【００１８】
ＥＣＵ３には、制動部６が接続されている。制動部６は、車両の制動制御を行うものであり、例えばブレーキＥＣＵが該当する。ＥＣＵ３から制動部６に制動指令信号が出力されることにより、車両の制動が行われる。
【００１９】
次に、本実施形態に係る停止線検出装置１の動作について説明する。
【００２０】
図２は、停止線検出装置１を適用した走行支援システムにおける走行支援処理のフローチャートである。この図２における一連の制御処理は、例えばＥＣＵ３により所定の周期で繰り返し実行される。
【００２１】
まず、図２のＳ１０に示すように、距離情報取得処理が行われる。この距離情報取得処理は、一時停止標識や赤信号など停止線がある地点までの距離Ｄの情報を読み込む処理であり、例えば、ナビゲーションシステム４からの情報信号などの基づいて距離Ｄの読み込みが行われる。そして、Ｓ１２に移行し、距離Ｄ以内に先行車両がいるか否かが判断される。例えば、外部通信による車両情報やレーダセンサなどのセンサ情報に基づいて先行車両の位置情報を取得し、その先行車両の位置情報に基づいて距離Ｄ以内に先行車両が存在しているか否かが判断される。
【００２２】
Ｓ１２にて距離Ｄ以内に先行車両がいると判断された場合には、先行車両の停止に応じて車両を停止するように制動制御が行われる（Ｓ１４）。一方、Ｓ１２にて距離Ｄ以内に先行車両がいないと判断された場合には、停止線認識処理が行われる（Ｓ１６）。停止線認識処理は、道路に引かれた停止線を検出し、停止線までの距離を計測する処理である。この停止線認識処理の詳細については、後述する。
【００２３】
そして、Ｓ１８に移行し、到達時間演算処理が行われる。到達時間演算処理は、車両の停止線までの到達時間Ｔを演算する処理である。例えば、車速、減速度などに基づいて車両が停止線に到達するまでの時間Ｔが算出される。そして、Ｓ２０に移行し、車両が停止線の手前で停止可能であるか否かが判断される。車両が停止線の手前で停止可能であるか否かの判断は、距離Ｄ、到達時間Ｔ及び車両の制動性能などに基づいて行われる。Ｓ２０にて車両が停止線の手前で停止可能であると判断された場合には、走行支援処理を終了する。
【００２４】
一方、Ｓ２０にて車両が停止線の手前で停止可能でないと判断された場合には、警告処理が行われる（Ｓ２２）。警告処理は、報知部５を通じて車両の運転者に車両が停止線前で停止しない旨を警告する処理である。そして、Ｓ２４に移行し、制動処理が行われる。制動処理は、制動部６を通じて車両に強制的に制動力を付与する処理である。この制動処理により、車両を停止線の手前で停止させることができる。そして、走行支援処理の一連の制御処理を終了する。
【００２５】
このような走行支援処理によれば、停止線を認識し、車両を停止線の手前で停止させることができる。このため、車両の運転者の制動力不足や運転ミスなどを補って、車両制動の際の安全性を向上させることができる。
【００２６】
図３は、停止線検出装置１を適用した走行支援システムにおける停止線認識処理のフローチャートである。
【００２７】
この停止線認識処理は、図２のＳ１６で実行される処理である。図３に示すように、停止線認識処理では、停止線検出処理が行われ（Ｓ３０）、停止線測距処理が行われる（Ｓ３２）。停止線検出処理は、撮像部２により撮像された画像に基づいて停止線を検出する処理である。この処理内容の詳細については後述する。停止線測距処理は、車両から停止線までの距離を計測する処理である。例えば、撮像画像上の停止線の表示位置と撮像部２であるカメラの取り付け角度に基づいて、車両から停止線までの距離が算出される。
【００２８】
この停止線認識処理によれば、撮像部２により撮像された画像に基づいて道路に引かれた停止線を検出することができる。そして、車両から停止線までの距離を算出することができる。
【００２９】
図４、５は、停止線検出装置１により実行される停止線検出処理のフローチャートである。この停止線検出処理は、図３のＳ３０で実行される処理である。この停止線検出処理における一連の制御処理は、例えばＥＣＵ３により所定の周期で繰り返し実行される。
【００３０】
まず、図４のＳ４０に示すように、撮像画像の読み込み処理が行われる。この撮像画像の読み込み処理は、撮像部２で撮像された画像をＥＣＵ３に取り込むことにより行われる。そして、Ｓ４２に移行し、白線検出処理が行われる。白線検出処理は、撮像した画像を画像処理することにより道路に引かれた白線を検出する処理である。例えば、画像をエッジ処理して白線候補を抽出し、その白線候補の線分の延びる方向や位置などに基づいて白線が存在するか否かが判断される。
【００３１】
そして、Ｓ４４に移行し、道路に白線が引かれているか否かが判断される。道路に白線が引かれていないと判断されたときには、停止線検出のための初期検出領域が方形領域（矩形領域）に設定される（Ｓ４６）。例えば、図６に示すように、画像１１において、矩形状の初期検出領域２１が設定される。その際、初期検出領域２１は、画像１１の左右方向において中央位置であって、上下方向において中央から下寄りの位置に設定される。また、この初期検出領域２１は、道路の停止線１３が十分に入る大きさで設定される。さらに、この初期検出領域２１は、道路のカーブ半径、車両のロールなどの姿勢状態に応じて設定することが好ましい。この場合、初期検出領域２１を道路の状態、車両の姿勢に応じて適切に設定することができる。
【００３２】
一方、図４のＳ４４にて道路に白線が引かれていると判断されたときには、停止線検出のための初期検出領域が台形領域に設定される（Ｓ４８）。例えば、図６に示すように、画像１１において、台形状の初期検出領域２２が設定される。その際、初期検出領域２２は、画像１１の左右方向において中央位置であって、上下方向において中央から下寄りの位置に設定される。また、初期検出領域２２は、上方に台形状の短辺が来るように設定され、左右の各斜辺が白線１２、１２と平行になるように設定される。また、この初期検出領域２２は、道路の停止線１３が十分に入る大きさで設定される。さらに、この初期検出領域２２は、道路のカーブ半径、車両のロールなどの姿勢状態に応じて設定することが好ましい。この場合、初期検出領域２２を道路の状態、車両の姿勢に応じて適切に設定することができる。
【００３３】
そして、図４のＳ５０に移行し、水平エッジ抽出処理が行われる。水平エッジ抽出処理は、初期検出領域において水平エッジを抽出する処理である。例えば、初期検出領域の画像領域において垂直方向（画像の上下方向）の明暗の変化が所定のしきい値より大きい場合に、その箇所が水平エッジ点として抽出される。そして、Ｓ５２に移行し、水平エッジのヒストグラム算出処理が行われる。
【００３４】
水平エッジのヒストグラム算出処理は、初期検出領域にて抽出された水平エッジを垂直方向の位置ごとに累積して水平エッジの度数分布を算出する処理である。例えば、図６に示すように、初期検出領域２２において抽出された水平エッジ点が垂直位置ごとに累積され、水平エッジ累積度として算出される。
【００３５】
そして、Ｓ５４に移行し、検出領域の垂直幅設定処理が行われる。この垂直幅設定処理は、道路の停止線を含む範囲で検出領域の垂直幅を設定する処理である。例えば、図６において、水平エッジ累積度がピーク値となる垂直位置を中心とし、その垂直位置から垂直方向に所定の幅をもって垂直幅ｗ１が設定される。
【００３６】
そして、Ｓ５６に移行し、垂直エッジ抽出処理が行われる。垂直エッジ抽出処理は、垂直幅ｗ１の検出領域において垂直エッジを抽出する処理である。例えば、垂直幅ｗ１の検出領域の画像領域において水平方向（画像の左右方向）の明暗の変化が所定のしきい値より大きい場合に、その箇所が垂直エッジ点として抽出される。そして、Ｓ５８に移行し、垂直エッジのヒストグラム算出処理が行われる。
【００３７】
垂直エッジのヒストグラム算出処理は、垂直エッジ抽出処理で抽出された垂直エッジを垂直方向の位置ごとに累積して垂直エッジの度数分布を算出する処理である。例えば、図６に示すように、抽出された垂直エッジ点が垂直位置ごとに累積され、垂直エッジ累積度として算出される。
【００３８】
そして、図５のＳ６０に移行し、検出領域における垂直エッジのヒストグラムのピーク値がしきい値Ａ以上であるか否かが判断される。しきい値Ａは、ＥＣＵ３に予め設定される設定値である。Ｓ６０において、垂直エッジのヒストグラムのピーク値がしきい値Ａ以上でない場合には、横断歩道がないと判断され、横断歩道なしのフラグがセットされるなどして横断歩道なしのデータが記録される（Ｓ６２）。そして、Ｓ６４に移行し、検出領域の範囲が変更されることなく、そのまま維持される。そして、Ｓ７０に移行する。
【００３９】
一方、Ｓ６０において、垂直エッジのヒストグラムのピーク値がしきい値Ａ以上である場合には、横断歩道があると判断され、横断歩道ありのフラグがセットされるなどして横断歩道ありのデータが記録される（Ｓ６６）。そして、Ｓ６８に移行し、検出領域の変更処理が行われる。この検出領域の変更処理は、横断歩道を含まないように検出領域の範囲を変更する処理である。例えば、図６に示すように、垂直幅ｗ１の検出領域において、垂直エッジのピーク値を中心した垂直幅ｗ２の垂直範囲の下方の領域ｗ３が検出領域とされる。このように検出領域ｗ３を設定変更することにより、横断歩道を構成する白線を含まないように、停止線の検出領域を設定することができる。
【００４０】
そして、Ｓ７０に移行し、水平エッジの線分長の算出処理が行われる。この処理は、検出領域において、水平方向に連続する水平エッジの線分を抽出し、その水平エッジの線分長を算出する処理である。横断歩道ありの場合には、検出領域ｗ３において、水平エッジの線分長算出が行われる。一方、横断歩道なしの場合には、検出領域ｗ１において、水平エッジの線分長算出が行われる。そして、Ｓ７２に移行し、水平エッジ線分の上方領域の二値化処理が行われる。この二値化処理は、水平エッジ線分の上方領域において画像の輝度値を二値化する処理である。
【００４１】
そして、Ｓ７４に移行し、水平エッジの線分長が所定値以上であり、かつ、二値化画像において水平エッジ線分に所定以上の垂直幅があるか否かが判断される。水平エッジ線分長の所定値及び水平エッジ線分の垂直幅は、ＥＣＵ３に予め設定される設定値である。Ｓ７４にて水平エッジの線分長が所定値以上でなく、又は二値化画像において水平エッジ線分に所定以上の垂直幅がない場合には、停止線検出処理の制御処理を終了する。
【００４２】
一方、Ｓ７４にて水平エッジの線分長が所定値以上であり、かつ、二値化画像において水平エッジ線分に所定以上の垂直幅がある場合には、その水平エッジの線分を停止線として認識される（Ｓ７６）。そして、停止線検出処理の一連の制御処理を終了する。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係る停止線検出装置１によれば、横断歩道を含まないように停止線の検出領域を設定し、その検出領域において停止線の検出を行うことにより、横断歩道を構成する線を停止線と誤検出することが防止できる。このため、停止線の検出精度の向上を図ることができる。
【００４４】
また、画像上の横断歩道の下方を検出領域とし、横断歩道の手前側に停止線検出領域を設定して検出領域を限定することにより、検出精度の向上を図りつつ、検出処理の負荷低減を図ることができる。
【００４５】
また、水平エッジの連続性及びその太さに基づいて停止線を検出することにより、停止線の誤認識を低減し、停止線を適切に検出することができる。
【００４６】
さらに、垂直エッジの垂直位置における度数ヒストグラムに基づいて横断歩道を検出することにより、垂直エッジを多く含む横断歩道を正確かつ容易に検出することができる。
【００４７】
なお、上述した実施形態は本発明に係る停止線検出装置の一例を示すものである。本発明に係る停止線検出装置は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る停止線検出装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に係る停止線検出装置の構成概要図である。
【図２】図１の停止線検出装置における走行支援処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の停止線検出装置における停止線認識処理を示すフローチャートである。
【図４】図１の停止線検出装置における停止線検出処理を示すフローチャートである。
【図５】図１の停止線検出装置における停止線検出処理を示すフローチャートである。
【図６】図１の停止線検出装置における撮像画像、水平エッジ累積度及び垂直エッジ累積度の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…停止線検出装置、２…撮像部、３…ＥＣＵ、４…ナビゲーションシステム、５…報知部、６…制御部。
【図１】
2007066003.tif 000003
【図２】
2007066003.tif 000004
【図３】
2007066003.tif 000005
【図４】
2007066003.tif 000006
【図５】
2007066003.tif 000007
【図６】
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